分布式视频编码

摘要： 为进一步提高分布式视频编码(distributed video coding,DVC)的压缩性能,针对离散小波变换域DVC,提出了基于分层细化的Wyner-Ziv解码算法。算法充分利用小波多尺度和多分辨率的特性,将边信息优化算法和高阶统计模型进行了深度融合。在比特层面上,通过边信息优化算法提升每一分解层高频子带的边信息质量,从而提高高阶统计模型中与边信息相关的两大特征的准确性,增强高阶统计模型在信源相关性挖掘和有效利用方面的性能,实现DVC压缩性能的提升。测试结果表明,与参考文献相比,基于本文算法的DVC系统压缩性能有明显提高。

摘要： 在分布式视频编码(DVC)中,如何在各种运动场景下生成高质量的边信息并提升解码性能是一个重点研究领域。提出一种基于深度学习的光流插帧边信息生成算法(optical flow interpolation,OFI),编码端采用区间重叠的分布式算术编码(distributed arithmetic coding,DAC)对视频进行编码,解码端生成边信息时提取已解码关键帧,输入深度学习光流插帧网络。网络采用多层光流模块产生光流,并结合光流向后弯曲关键帧产生初步的边信息估计,再由融合过程消除遮挡产生更加细化的结果,最后边信息辅助解码树完成解码。实验结果表明,与现有方法相比,该方法PSNR最大可提升2.25 dB,主要体现在线性运动场景下。同时在线性和非线性场景下SSIM指标可提升0.0015~0.0648,在解码视频率失真曲线上也体现出一致的结果,证明了该算法对线性运动边信息估计有较好的提升,对非线性运动边信息结构也有良好的恢复性。

摘要： 针对分布式视频编码(DVC)序列在无线多媒体传感器网络(WMSN)中传输可靠性较低的问题,提出了一种考虑节点能耗的图像组(GOP)大小控制方法.该方法分析了DVC编码框架及节点的能量消耗情况,定义了节点的可用度和帧的活动度,并对分布式视频编码序列在编码和传输过程的能耗进行了计算.在此基础上,综合考虑帧的活动度与节点能耗,实现了对分布式视频编码GOP大小的有效控制.仿真实验结果表明,与现有的GOP大小控制方法相比,该方法提高了无线多媒体传感器网络中的DVC序列的峰值信噪比,降低了节点的平均能耗,其传输可靠性也得到了显著改善.

摘要： 分布式视频编码(DVC)与传统视频编码之间的转码为移动终端设备之间的低功耗视频通信提供了一种有效的实现思路。以DVC与HEVC转码为研究对象,利用DVC解码端信息,针对高效视频编码(HEVC)中复杂度极高的编码单元(CU)划分过程进行复杂度优化研究。在DVC解码端提取与CU划分相关的纹理复杂度、运动矢量及预测残差3种特征信息;在HEVC编码端基于朴素贝叶斯原理建立CU快速划分模型,模型生成后便可以通过输入特征信息对当前CU划分进行快速决策,避免大量率失真(RD)代价计算过程。实验结果表明,本方案在编码比特率略有上升的情况下大幅缩短了HEVC编码时间,平均下降幅度达到58.26%,且几乎不影响视频质量。

摘要： 分布式视频压缩感知(Distributed Compressed Video Sensing,DCVS)多假设重构算法将传统视频编码中的多假设预测运动估计思想引入到分布式压缩感知视频编码系统中,改善了对视频序列的重构质量.在该算法中,大变化块采用本帧邻域块信息作为参考,而当本帧邻域块含有较多纹理和细节时,算法性能有待提高.为此,对非局部相似性的思想进行改进,提出基于加权非局部相似性的分布式视频压缩感知多假设重构算法.在该算法中,对大变化块中的纹理块采用加权非局部相似性在相邻已重构帧中寻找自相似块,最终生成辅助重构信息块;对于非纹理块,则简单利用加权非局部相似性生成相似块.对不同特点的视频序列的仿真实验结果表明,改进后的算法有效改善了视频序列的重构质量,具有较优的重构SSIM,PSNR指标,其中PSNR约提高1 dB.

摘要： The correlation modeling and parameter estimation for signal sources and side information are key processes in distributed video coding(DVC). In DVC,correlation noise distribution is unstable and changes dynamically with the scene se-quence,so it is important to accurately predict and track correlation parameters. To give full play to the advantage of distributed source coding(DSC),an adaptive correlation estimation method based on sliding-window is proposed in this paper. In the meth-od,the sliding-window idea is embedded in the Slepian-Wolf decoder based on LDPCA code. The method can adaptively select whether re-estimation should be executed in combination with correlation parameters of side information and bit stream online es-timation image source,so as to optimize joint bit-plane belief propagation(JBBP)iterative decoding. The experimental results show that,taking the advanced DVC scheme DISCOVER as the criterion,the scheme using the proposed method can improve rate-distortion performance of the system while maintaining low coding complexity.%信源与边信息之间的相关建模和参数估计一直是分布式视频编码的关键环节.在分布式视频编码中,相关噪声分布是非平稳的,会随着场景序列而动态变化,如何准确地预测和追踪相关参数十分重要.为了充分发挥分布式信源编码的优势,提出一种基于滑窗的自适应相关估计方法.该方法将滑窗的思想嵌入到基于LDPCA码的Slepian-Wolf解码器中,结合边信息和码流在线估计图像信源之间的相关参数,且能够自适应地选择是否进行重估,进而优化联合比特面置信传播迭代译码.实验结果表明,以先进的分布式视频编码方案DISCOVER作为基准,使用所提方法的方案在保持较低编码复杂度的情况下提高系统的率失真性能.

摘要： 在分布武多视点视频编码(distributed multi-view video coding,DMVC)数据传输过程中,编码方式不同导致K帧与WZ帧受信道误码影响也不相同,因此提出了一种DMVC整体容错传输框架,针对K帧及WZ帧特性设计了不同的容错保护传输方案并进行有效融合.针对K帧的容错传输问题,首先根据左、右相邻视点的对应K帧,利用DIBR算法产生的空间边信息对丢失块进行初始修复;然后根据K帧同一视点内的相邻已解码帧,生成它的时间参考帧,对K帧的丢失块进行重修复.针对WZ帧的容错传输问题,提出了基于不等错误保护(unequal error protection,UEP)的编码算法,根据不同频带的各个比特面的重要性不同,对低频带、高比特面进行更加合理的码率分配,在不增加编码端复杂度的前提下提高了WZ帧的误码容错性能.实验结果表明:在K帧和WZ帧均出现丢包的情况下(丢包率为5％～15％),相比K帧采用传统的帧内错误隐藏加WZ帧采用参考文献码率的算法,本文方案对视频序列重建图像的BD-PSNR平均提升了2.39～4.68 dB,且随着丢包率的增加,提升效果更加显著.

摘要： 为提高分布式视频编码质量,提出了一种基于人工神经网络的边信息生成方法.该方法根据连续视频序列中相邻帧间像素的运动具有非线性的特征,设计了一种人工神经网络,并采用离线的方法对该网络进行训练以确定网络参数,进而以解码后的关键帧为神经网络的输入,计算后得到边信息.仿真实验表明,与目前典型的边信息生成方法相比,解码端对应视频序列的PSNR值得到了显著提升,各视频序列的增益约为1.4～2.1 dB,表明利用神经网络可有效提高解码端视频帧的质量.

摘要： 为进一步提高分布式视频编码的WZ帧重构质量,在分析现有算法基础上,提出一种WZ帧重构算法。从实际应用角度出发,对Laplacian和Cauchy分布相关噪声模型进行分析,指出其各自特点,在此基础上将二者混合使用,通过设定阈值对残差系数进行分类,分别对应生成边信息质量高和边信息质量低的情况,生成高质量边信息采用Laplacian分布进行建模,反之采用Cauchy分布表示相关噪声,分别推导WZ的条件期望值作为WZ重构值。实验中选用参数0.5,其结果表明,该算法可以显著提高WZ帧质量和系统率失真性能,适用于运动剧烈视频序列和大GOP情况。

摘要： 随着三维视频的出现和发展,多视点视频编码技术得到了广泛的关注.多视点分布式视频编码技术的产生不仅解决了多视点视频庞大数据量的压缩问题,而且编码复杂度低、容错性能好,能使各个视点摄像机不受干扰,独立编码,提高了信道的抗噪性能.本文首先阐述了多视点视频编码的发展现状,然后从传统分布式视频编码介绍到多视点分布式视频编码结构,重点总结了多视点分布式视频编码中时间和视间边信息产生技术,并对其发展趋势进行了展望.

摘要： 煤矿井下环境复杂、条件恶劣、事故易发,建立井下视频监控系统对保证矿山安全有着举足轻重的意义.分布式视频编码具有编码简单、解码复杂的特性,非常适合于计算能力、内存容量、耗电量都受限的无线传感器网络中.随着无线传感器网络在煤矿井下的不断应用,把分布式视频编码应用在井下的视频监控系统有着重要的意义.文章把这种视频编码技术应用到煤矿井下视频监控,提出了一种新的视频监控系统.

摘要： 分布式视频编码中边信息的重建质量直接影响整个编码器的率失真性能。为了提高分布式视频编码的边信息重建质量，提出了一种新的基于块的边信息生成方案,通过将运动补偿内插技术和编码端提供附加信息技术相结合，在两种模式下产生边信息：第一种模式对应运动补偿帧内插技术；第二种模式对应运动补偿质量增强技术，在该模式下，低质量的帧内块由编码端传送到译码端，并在参考帧的帮助下通过运动估计来生成边信息。实验结果表明，与现有分布式视频编码技术相比，尤其对于运动剧烈的视频序列和较大图像组长度，明显提高了系统的率失真性能。

摘要： 分布式视频编码是一种新的编码方案,它的特点是具有低编码复杂度。本文提出了一个联合零向量预测的分布式视频编码方案。残差帧的离散余弦变换(DCT)系数的子集将被发送到解码端,这一额外的信息将被用于旁信息的生成,同时我们用一种方法可以很容易地利用这些系数子集自身所携带的信息。仿真结果表明该方案的性能可以接近H.263+,一个更重要的优点是该方案的视频解码输出的前后帧质量晃动非常小(在0.5dB以内)。

摘要： 阐述了分布式视频编码的理论基础,即Slepian-Wolf无损源编码理论和Wyner-Ziv有损源编码理论,介绍了分布式视频编码技术在视频压缩中的应用,并对其中关键技术的最新研究进展进行了综述,最后给出了结论及今后的研究方向。

摘要： 分布式视频编码是一种新出现的视频编码模式。本文在介绍基于turbo码的分布式视频编码系统结构和分析器相应的编解码过程的基础上,着重研究了分布式视频编码技术中Wyner-Ziv帧和关键帧之间的虚拟相关信道概率模型对解码复杂度的影响。研究工作表明良好的虚拟相关信道概率模型有助于大大降低解码端的计算复杂度,不同内容的Wyner-Ziv帧使用相同的概率模型可能导致差别较大的解码复杂度,而良好的运动补偿算法有助于降低turbo解码复杂度。实验结果也证明了结论的有效性.

摘要： 针对现有Laplace 模型不能精确描述相关噪声分布，分布式视频编码(distributed video coding,DVC)的率失真性能改善非常有限，本文深入研究了量化噪声因素对边信息的影响，在现有模型中考虑量化噪声因素，修正Laplace 模型参数，提出一种新的像素域分布式视频编码系统的相关噪声模型。实验结果表明改进模型能更精确地描述相关噪声的统计特征，基于该模型的DVC 率失真性能优于基于Laplace 模型的DISCOVER 方案，增益最大可达0.78dB。

摘要： @@随着无线多媒体通信技术的发展，出现了越来越多的视频应用需求，如：无线多媒体传感器网络、移动可视电话、无线视频监控、无线PC摄像机等。在这些视频应用中，由于电源电量、存储容量、计算能力、通信能力都受限，不仅需要较低复杂度的编码，而且需要视频信号实时编码和传输。分布式视频编码具有编码简单、解码复杂的特点，适用于电量、存储、计算能力受限的无线多媒体传感器网络。

摘要： 首先简要介绍了一种典型的分布式视频编码-Wyner-Ziv视频编码.然后对Wyner-Ziv视频编码中边信息进行理论上的分析,随后给出了基于加权MAD准则的边信息估计算法和基于Huber-Markov随机场先验概率约束的联合解码算法.实验仿真结果表明,采用本文解码优化策略在相同输出码率时,PSNR比原始算法平均提高1.5dB。

摘要： 随着视频信息在网络上的应用需求的日益广泛和迫切,适合无线网络传输的视频编码技术成为了当前研究的一个热点。而在无线环境中传输视频的关键在于如何使压缩的码流能够适应无线信道的变化并抵抗错误的影响。基于此,本文简要介绍了无线视频应用的特点,探讨了当前无线视频编码技术的新发展及研究热点,最后对无线视频编码技术进行了总结和展望。

摘要： 本发明公开了一种视频编码发送及分布式视频编解码方法、装置，先采集视频编码；然后判断所采集的视频编码与预设条件是否匹配，预设条件根据用户期望输出的图像设置；将与预设条件匹配的视频编码发送到显示端；最后对视频编码进行解码显示。使用本发明的技术后，发送的视频编码与显示端输出需求一一对应，有效提高显示端解码器的利用率，降低对解码器性能的要求，快速、准确地输出用户期望的图像，适合实际应用。

摘要： 本发明公开了一种视频编码发送及分布式视频编解码方法、装置，先采集视频编码；然后判断所采集的视频编码与预设条件是否匹配，预设条件根据用户期望输出的图像设置；将与预设条件匹配的视频编码发送到显示端；最后对视频编码进行解码显示。使用本发明的技术后，发送的视频编码与显示端输出需求一一对应，有效提高显示端解码器的利用率，降低对解码器性能的要求，快速、准确地输出用户期望的图像，适合实际应用。

摘要： 一种视频编解码技术领域的基于嵌入式分布式视频编码描述的视频抗差错编解码方法，通过在编码端进行混合式预测视频编码后得到分布式视频编码码流，对其中的帧间编码帧进行嵌入式分布式视频编码保护处理并发送至解码端，当解码端收到的帧间编码帧中没有传输差错并且其参考帧也未受到传输失真的影响，则丢弃该帧间编码帧所对应的分布式视频编码码流；否则解码接收到的分布式视频编码码流，并将解码结果作为后续帧的参考，从而消除传输失真随时间的传播，实现视频抗差错。本发明通过对于分布式视频编码和传统编码的联合优化可提高该系统的整体性能，适用于无反馈信道或反馈信道传输时延较长的视频传输。

摘要： 本发明属于视频传输领域，涉及一种基于深度图和分布式视频编码的多视点视频传输方法，包括：首先从多个视点中提取深度图视频序列，对深度图视频序列进行编码压缩后，采用信道编码进行保护，再投入有损信道传输；对于视点图信息则采用DVC编码方式，对于DVC编码中的K帧采用传统的帧内编码方式并将所有编码后的数据流直接进行网络传输，对于W帧则进行DCT变换并量化，将量化系数熵编码后投入有损信道，根据解码器的反馈请求发送校验码作迭代纠错解码。本发明能够提高多视点视频编码传输系统的可靠性。

摘要： 一种视频信号处理技术领域的基于视频时空相关性约束的分布式视频编码重构方法，其中解码端完成Wyner-Ziv帧码流的解码以后将Wyner-Ziv帧的像素值或变换系数值确定在[BL，BU]内，Wyner-Ziv帧与边信息之间的统计相关性、Wyner-Ziv帧的不同方向上的梯度信息以及相邻帧间运动场等信息将Wyner-Ziv帧的重构问题建模为求解马尔科夫随机场的最优解问题，通过定义能量函数引入了相邻像素或子带内的变换系数间的空间相关性约束，并通过运动场分析利用相邻帧间的相关性计算所定义能量函数的某些参数。本发明通过引入视频信号本身的时间相关性和空间相关性约束可同时提高重构结果的主观质量和客观质量。

摘要： 本发明公开了一种基于多概率分布的分布式视频编码相关噪声模型构造方法，包括对相关噪声进行的DCT变换，获得64个子带的系数；计算各子带的概率分布，并通过概率分布计算相应的熵；计算各子带在柯西、拉普拉斯和高斯三种分布的概率密度，并计算子带在上述三种分布下的熵；最后对各子带的熵分别与该子带在柯西、拉普拉斯和高斯三种分布下的熵之差的绝对值进行比较，选择绝对值最小的概率分布来对该子带进行建模。采用本发明的方法能够克服现有相关噪声模型的构造方法未能用合适的概率分布精确地描述各子带的分布的缺点，获得更高的建模精度，从而提高分布式编解码系统的率失真性能。

摘要： 一种视频编解码技术领域的基于嵌入式分布式视频编码描述的视频抗差错编解码方法，通过在编码端进行混合式预测视频编码后得到分布式视频编码码流，对其中的帧间编码帧进行嵌入式分布式视频编码保护处理并发送至解码端，当解码端收到的帧间编码帧中没有传输差错并且其参考帧也未受到传输失真的影响，则丢弃该帧间编码帧所对应的分布式视频编码码流；否则解码接收到的分布式视频编码码流，并将解码结果作为后续帧的参考，从而消除传输失真随时间的传播，实现视频抗差错。本发明通过对于分布式视频编码和传统编码的联合优化可提高该系统的整体性能，适用于无反馈信道或反馈信道传输时延较长的视频传输。

摘要： 本发明属于视频传输领域，涉及一种基于深度图和分布式视频编码的多视点视频传输方法，包括：首先从多个视点中提取深度图视频序列，对深度图视频序列进行编码压缩后，采用信道编码进行保护，再投入有损信道传输；对于视点图信息则采用DVC编码方式，对于DVC编码中的K帧采用传统的帧内编码方式并将所有编码后的数据流直接进行网络传输，对于W帧则进行DCT变换并量化，将量化系数熵编码后投入有损信道，根据解码器的反馈请求发送校验码作迭代纠错解码。本发明能够提高多视点视频编码传输系统的可靠性。

摘要： 一种视频信号处理技术领域的基于视频时空相关性约束的分布式视频编码重构方法，其中解码端完成Wyner-Ziv帧码流的解码以后将Wyner-Ziv帧的像素值或变换系数值确定在[BL，BU]内，Wyner-Ziv帧与边信息之间的统计相关性、Wyner-Ziv帧的不同方向上的梯度信息以及相邻帧间运动场等信息将Wyner-Ziv帧的重构问题建模为求解马尔科夫随机场的最优解问题，通过定义能量函数引入了相邻像素或子带内的变换系数间的空间相关性约束，并通过运动场分析利用相邻帧间的相关性计算所定义能量函数的某些参数。本发明通过引入视频信号本身的时间相关性和空间相关性约束可同时提高重构结果的主观质量和客观质量。

摘要： 本发明公开了一种基于多概率分布的分布式视频编码相关噪声模型构造方法，包括对相关噪声进行的DCT变换，获得64个子带的系数；计算各子带的概率分布，并通过概率分布计算相应的熵；计算各子带在柯西、拉普拉斯和高斯三种分布的概率密度，并计算子带在上述三种分布下的熵；最后对各子带的熵分别与该子带在柯西、拉普拉斯和高斯三种分布下的熵之差的绝对值进行比较，选择绝对值最小的概率分布来对该子带进行建模。采用本发明的方法能够克服现有相关噪声模型的构造方法未能用合适的概率分布精确地描述各子带的分布的缺点，获得更高的建模精度，从而提高分布式编解码系统的率失真性能。